專利名稱：由合成材料制成的兩個(gè)型材的關(guān)聯(lián)件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用插入到型材端部中的連接器的兩個(gè)型材的關(guān)聯(lián)件，所述型材基于合成材料。這種關(guān)聯(lián)件尤其用于形成隔熱玻璃構(gòu)件的插件框架。術(shù)語“型材端部”被理解為意味著兩個(gè)分離型材的兩個(gè)自由端。
背景技術(shù)：
一種公知類型的隔熱玻璃構(gòu)件包括兩片玻璃，其由諸如空氣、氬和氪層的氣體層分離，并且借由間隔器框架分離開并且固定在一起，所述間隔器框架包括折疊空心型材或者由稱為連接器的角度部件組裝的型材。90°角度部件通常稱為托架。
為了確保玻璃構(gòu)件被密封，間隔器框架通過丁基橡膠類型的彈性體卷邊被結(jié)合到玻璃片材，所述彈性體卷邊直接施加到所述型材，從而通過將該卷邊擠壓通過管口而形成間隔器框架。
在組裝玻璃構(gòu)件之后，彈性體密封卷邊起作用為提供玻璃片材的臨時(shí)機(jī)械固定。 最后，聚硫化物或聚氨酯或其它硅樹脂類型的交聯(lián)密封樹脂被注入到由兩個(gè)玻璃片材和間隔器框架界定的外圍溝槽中，藉此完成玻璃片材的機(jī)械組裝。丁基橡膠的目的主要在于使得玻璃構(gòu)件的內(nèi)部被密封不經(jīng)受水蒸氣，而樹脂密封不經(jīng)受液態(tài)水或溶劑。
所使用的空心型材通常由諸如鋁的金屬制成。然而，目前，有時(shí)使用合成材料型材，例如在專利申請EP 852 280,EP 127 739或US 5沈0112中所述的；因此合成材料型材具有較低的導(dǎo)熱系數(shù)，從而使得可能由此得到對(duì)于玻璃構(gòu)件的更好絕熱作用。
然而，這種合成材料型材具有不同于常規(guī)鋁型材觀測到的機(jī)械強(qiáng)度，這尤其可導(dǎo)致增加的剛度問題。這種機(jī)械強(qiáng)度性能上的不同以及源自于此的問題尤其在大型間隔器框架中出現(xiàn)，尤其是在間隔器框架的角部出現(xiàn)。因此，針對(duì)這種型材在雙層玻璃構(gòu)件中的可能應(yīng)用，這些型材的加固是重要問題。最顯著的是，在角部出現(xiàn)這種問題。
例如，這是首先尤其在專利申請EP 852 230中提出用玻璃纖維加固這種塑料型材自身的原因。
然而，當(dāng)塑料是脆弱的時(shí)，例如當(dāng)塑料用玻璃纖維加固時(shí)，難以得到或者甚至不可能得到雙層玻璃構(gòu)件的間隔器框架的90°角部，所述90°角部在所述玻璃構(gòu)件整個(gè)壽命上具有可接受的外觀以及充分的密封。
在任何情形中，熱塑性塑料型材簡單彎曲90°以形成間隔器框架的角部甚至在該型材不包含玻璃纖維時(shí)也會(huì)引發(fā)應(yīng)力，該應(yīng)力至少賦予最終玻璃構(gòu)件在角部中的相對(duì)不吸引人的外觀，材料的卷邊在彎曲部的兩側(cè)延伸。此外，在最嚴(yán)重的情形中，90°彎曲所產(chǎn)生的應(yīng)力引發(fā)型材在彎曲部位置處破裂或甚至斷裂的危險(xiǎn)，當(dāng)用于型材制造的塑料是剛性的時(shí)，這種危險(xiǎn)甚至更為嚴(yán)重。即使在系統(tǒng)上不出現(xiàn)這種破裂，清楚的是，由于這種彎曲在間隔器框架的一些中的故障(即使十分罕見)也不能被制造商接受，因?yàn)樵摴收蠈?dǎo)致在密封雙層玻璃構(gòu)件中的明顯故障。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提出一種新產(chǎn)品，所述新產(chǎn)品源自型材通過連接器來關(guān)聯(lián)，所述關(guān)聯(lián)同時(shí)確保 -雙層玻璃構(gòu)件的密封； -組件的加固機(jī)械強(qiáng)度；以及 -雙層玻璃構(gòu)件的美觀，尤其是在雙層玻璃構(gòu)件的角部處。
更確切地說，本發(fā)明涉及通過將用于雙層玻璃構(gòu)件的插件框架的組成型材的兩端抵接在一起而形成的關(guān)聯(lián)件，所述型材包括合成材料或主要由合成材料構(gòu)成，所述合成材料通常是熱塑性材料，所述型材使用優(yōu)選地由合成材料制成的連接器而固定在一起，所述連接器包括中心部分和配置有錨定機(jī)構(gòu)的至少兩個(gè)延伸部或翅部，所述錨定機(jī)構(gòu)使得型材的所述端部圍繞連接器固定在一起，其特征在于，通過連接器固定在一起的所述型材端部沿著互補(bǔ)的各自角度斜切，使得所述端部彼此接觸并且至少在其整個(gè)斜切邊緣的大部分上熔合。
根據(jù)本發(fā)明的產(chǎn)品源自合成材料型材的關(guān)聯(lián)，所述合成材料型材是本領(lǐng)域已知的。例如，為了得到框架的90°角部，根據(jù)本發(fā)明，這些型材事先沿著45°的角度斜切。在切割之后，由連接器加固的兩個(gè)型材被抵接，以便形成90°的角度。
例如，對(duì)于兩個(gè)型材之間的連接，可能的是使用在專利申請F(tuán)R 2905 972中所描述的塑料連接器，這不被認(rèn)為是限制性的。在該專利申請中，提出一種具有中心部分和兩個(gè)翅部的塑料連接器，所述翅部配置有在裝配之后與型材端部的內(nèi)部產(chǎn)生摩擦的柔性錨定機(jī)構(gòu)。與完全由塑料制成的連接器相比，該解決方案使得可能防止型材爆裂，該連接器沿著其整個(gè)長度明顯地太大以便在其被強(qiáng)制插入到型材中之后確保固定。
根據(jù)本發(fā)明的主要特征，部件通過兩個(gè)型材之間的抵接而接觸的至少端部部分被熔合，這尤其通過使用超聲波來實(shí)現(xiàn)，以便確保連接以及因此雙層玻璃構(gòu)件的密封，而連接器通過其部分提供組件的機(jī)械強(qiáng)度。因此，最終得到雙層玻璃構(gòu)件的插件框架，其外觀是無缺陷的、在角部尤其如此。
在本發(fā)明的可能實(shí)施例中，可選地單獨(dú)或組合地求助于包括下述配置中的一個(gè)和 /或其它配置 -所述型材端部沿著45°角度斜切、被抵接以便形成直角、以及在通過所述抵接而接觸的至少邊緣上熔合； -所述型材端部在距其邊緣小于5mm的厚度上熔合，且優(yōu)選地在距其邊緣小于2mm 的厚度上熔合； -錨定機(jī)構(gòu)包括在延伸部的外圍處形成突起的凸起部或凸塊，所述突起建立與型材的內(nèi)壁接觸的區(qū)域； -所述凸起部的端部中的至少一些、優(yōu)選地全部被熔合，以便在型材的內(nèi)壁與連接器的翅部之間建立接觸； -所述凸起部包括剛性支柱，所述支柱突出在每個(gè)翅部的兩個(gè)相反側(cè)面的每個(gè)側(cè)面上并且在型材端部的內(nèi)部上施加點(diǎn)應(yīng)力； -所述凸起部采用延伸突出的唇緣以及自由端的形式，所述自由端接觸型材端部的內(nèi)壁； -所述凸起部采用止擋件的形式； -連接器的錨定機(jī)構(gòu)基于優(yōu)選地填充有加固纖維的聚酰胺、SAN、PP或PE。
角部連接器和兩個(gè)型材端部之間的關(guān)聯(lián)件對(duì)于形成框架尤其十分有用，以便構(gòu)成隔熱玻璃構(gòu)件的插件，本發(fā)明還涉及該框架。另外，本發(fā)明還涉及一種隔熱玻璃構(gòu)件，所述隔熱玻璃構(gòu)件包括形成用于玻璃構(gòu)件的插件的這種框架。
最后，本發(fā)明涉及一種用于得到如上所述的關(guān)聯(lián)件的過程，其中，超聲波被使用， 以得到型材端部的邊緣的熔合；和/或超聲波被使用，以熔合在翅部本體的外圍處形成突起的凸起部的端部。


現(xiàn)將結(jié)合附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明的其它優(yōu)勢和特征，在附圖中 圖Ia是將第一型材的端部與形成角部接頭的連接器關(guān)聯(lián)的截面圖； 圖Ib是從圖Ia中的型材的剖切線A-A’截取的視圖； 圖2是與圖Ia相同的視圖，其中示出了關(guān)聯(lián)的第二型材的端部的定位； 圖3是與圖2相同的視圖，其中示出了用于超聲波焊接兩個(gè)型材的機(jī)構(gòu)； 圖4是根據(jù)本發(fā)明最后得到的關(guān)聯(lián)件的截面圖，其中，兩個(gè)型材的端部以整體和不可滲透的方式通過連接器結(jié)合到一起，具有無瑕疵的外觀。
具體實(shí)施例方式要清楚理解的是，附圖以及現(xiàn)將針對(duì)附圖描述的實(shí)施例僅構(gòu)成本發(fā)明其它實(shí)施方式示例的一個(gè)實(shí)施方式示例并且決不被認(rèn)為限制本發(fā)明的范圍。相反，還要清楚理解的是， 現(xiàn)將進(jìn)行結(jié)構(gòu)描述的根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成關(guān)聯(lián)件的各個(gè)結(jié)構(gòu)元件必要地在下文設(shè)計(jì)的實(shí)施例中組合示出，但是仍應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為每個(gè)所公開的結(jié)構(gòu)元件是獨(dú)立的并且尤其能夠在本發(fā)明的涵義內(nèi)應(yīng)用到本發(fā)明其它等同的實(shí)施例中，為了簡明起見未描述這些等同的實(shí)施例。
圖Ia描述了獲得根據(jù)本發(fā)明的關(guān)聯(lián)件的第一步驟，所述關(guān)聯(lián)件最后在圖4中示出，其中兩個(gè)型材端部10和11通過鄰接和使用連接器2而連接。
型材10和11的截面在圖Ib中示出，所述型材10和11由合成材料(例如SAN的熱塑性塑料、聚丙烯PP、硅樹脂或硅樹脂泡沫類型)制成、可選地加固有玻璃纖維5，并且優(yōu)選地例如根據(jù)在專利申請EP852 280中在先描述的技術(shù)在其一個(gè)面部上配置有薄金屬涂層(未示出)。根據(jù)本發(fā)明并且如圖Ia所示，第一型材10的空心端部事先以45°斜切。
通常，參考圖1-4，角部連接器2包括中心部分21以及兩個(gè)延伸部或翅部22和23， 其在中心部分的兩側(cè)沿著縱向軸線B延伸。兩個(gè)翅部以90°定向，以便得到角部連接器。
對(duì)于這種應(yīng)用，例如，筆直連接器從一個(gè)翅部的一端沿著縱向軸線B到另一翅部的一端的長度可以是大約50mm ；連接器沿著其在垂直于軸線B的平面內(nèi)最短延伸的截面可具有在大約3至IOmm的高度和6至30mm的寬度。
根據(jù)本發(fā)明，連接器由合成材料制成，合成材料例如可選地填充有加固纖維(例如，玻璃纖維)的塑料，該連接器優(yōu)選地通過模注得到。對(duì)于塑料的示例，其可由聚酰胺、聚乙烯、SAN或其它聚丙烯制成。
翅部22和23是大致平行六面體形狀。它們均具有兩個(gè)相反的縱向面部M和25以及兩個(gè)相反的橫向壁。
例如，橫向壁包括支柱(未示出)形式的凸起部，其旨在與型材端部的內(nèi)壁協(xié)作， 以便構(gòu)成將連接器錨定在端部中的剛性機(jī)構(gòu)，因而在連接器的翅部22被接合在型材10中時(shí)牢固地固定型材10。剛性支柱還將連接器對(duì)中在型材端部，從而使得兩個(gè)型材端部能夠以平行方式彼此面向。
翅部22、23中的每個(gè)在其自由端還包括至少一個(gè)、優(yōu)選地兩個(gè)平行的間隔開的柔性唇緣30和31，其構(gòu)成用于接合在型材端部中的連接器的附加錨定機(jī)構(gòu)。
優(yōu)選地，這些柔性錨定機(jī)構(gòu)對(duì)于其必須完成的功能而言展示得到的柔性或彈性， 這一方面由于通過錨定機(jī)構(gòu)所制造的材料以及形狀，在另一方面，由于錨定機(jī)構(gòu)在其周圍不存在超過對(duì)于將其緊固到連接器翅部所需最小量的材料。
例如，柔性唇緣基于大致彈性塑料，例如聚酰胺、聚丙烯PP或聚乙烯PE或SAN，優(yōu)選地例如填充有按重量計(jì)大約30%的玻璃加固纖維。有利地，柔性唇緣由與其它剛性錨定機(jī)構(gòu)(支柱)相同的材料制成并且制成為連接器的本體，以便例如通過模制以單次操作制造整個(gè)連接器。
因此，柔性唇緣30和31構(gòu)成從連接器的翅部22的面部突出的固定系統(tǒng)，以便在連接器結(jié)合到型材10的空心端部中之后保持連接器被阻塞。在連接器被接合之后，柔性唇緣借由其端部34防止連接器完全移出型材端部，該端部34建立與型材的內(nèi)壁的十分強(qiáng)韌的接觸區(qū)域。
在不偏離本發(fā)明范圍的前提下，連接器的中心部分21可包括橫向凸塊，其構(gòu)成相對(duì)于翅部的橫向面部M和25的凸起部，以便在連接器被完全插入到該端中時(shí)提供用于端部每側(cè)的止擋件(分別附圖標(biāo)記為21a和21b)。
對(duì)于這種連接器結(jié)構(gòu)以及借由該連接器用于在兩個(gè)型材端部之間進(jìn)行角部連接的補(bǔ)充細(xì)節(jié)的進(jìn)一步說明，可參考在專利申請F(tuán)R 2 905 972中描述的實(shí)施例。
在圖2和3中描述了導(dǎo)致根據(jù)本發(fā)明得到的兩個(gè)型材端部的關(guān)聯(lián)件的過程的步馬聚ο 根據(jù)圖2的示意圖，第二型材11的端部事先以45°斜切，使得型材10和11的端部可抵接在一起并且可在其整個(gè)相應(yīng)邊緣40和41大致接觸。
如針對(duì)圖1先前已經(jīng)描述的，橫向壁例如包括支柱(未示出)和唇緣(30，31)形式的凸起部，其旨在與型材端部(10，11)的內(nèi)壁協(xié)作，以便構(gòu)成用于將連接器錨定在第二型材11端部中的剛性機(jī)構(gòu)，因而當(dāng)連接器的翅部23接合到該型材中時(shí)牢固地固定該型材。 例如，柔性唇緣30和31 (尤其是，經(jīng)由其端部34)因而構(gòu)成固定系統(tǒng)，其從連接器的翅部23 面部突出并且在連接器借由其翅部23根據(jù)箭頭60所述的接合運(yùn)動(dòng)接合在型材11的空心端部中之后防止連接器的任何移除。
圖3描述了本發(fā)明的基本步驟的一個(gè)可能但非限制性的實(shí)施例，其中最簡單地通過使用超聲波熔合兩個(gè)型材之間抵接而接觸的部分的端部部分。該步驟尤其使得可能確保在角部和因此雙層玻璃構(gòu)件的連接處間隔器框架的完好密封同時(shí)保持兩個(gè)型材之間角部連接的完美外觀。
更確切地，參考圖3，在抵接以45°斜切的兩個(gè)型材端部10和11以使得其邊緣接觸之后，超聲波焊接機(jī)構(gòu)50被放置成接觸型材端部10和11中至少一個(gè)的表面。
借由公知為超聲焊頭或釬焊焊頭的振動(dòng)工具，高頻振動(dòng)被傳送到所述兩個(gè)部件。 借由在兩個(gè)部件10和11在接口(也就是說，在其邊緣40和41)通過摩擦產(chǎn)生的熱量而形成焊接。
已知的是，機(jī)構(gòu)50尤其可包括附連裝置、電磁傳感器或轉(zhuǎn)換器、以及一個(gè)或多個(gè)超聲焊頭，所述附連裝置便于將要焊接的部件固定，所述電磁傳感器或轉(zhuǎn)換器將產(chǎn)生高頻波，所述超聲焊頭將超聲波傳輸?shù)揭附拥牟考?br> 當(dāng)然，所述機(jī)構(gòu)50在型材10、11的表面處的位置、焊接時(shí)間、型材和超聲焊頭類型、超聲焊頭數(shù)量、功率和使用頻率范圍均根據(jù)本領(lǐng)域的技術(shù)配置和調(diào)節(jié)，尤其根據(jù)要焊接的塑料的化學(xué)性質(zhì)(尤其是要焊接的塑料的各自熔點(diǎn))、要焊接部件的厚度、以及期望焊接的厚度而變化。
使用超聲波熔合技術(shù)最終使得可能在型材的端部得到角部聯(lián)接區(qū)域70，其優(yōu)選地是完好不可滲透的并且具有完美外觀。
此外，申請人進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)表明，在使用也由熱塑性塑料(尤其是，與用于型材大致相同的塑料)制成的插件以及具有凸起部形式的錨定機(jī)構(gòu)(尤其是前述類型)的情形中， 所述錨定機(jī)構(gòu)建立與型材端部的內(nèi)壁緊密接觸的區(qū)域，所述凸起部的端部也在超聲波作用下在所述接觸區(qū)域熔合，以便建立與型材的連接的十分強(qiáng)韌區(qū)域，以因此大致顯著加固所述形成在角部之間的關(guān)聯(lián)件。
因此，在圖3和4中，熔合區(qū)域用圓畫出，其允許當(dāng)然不僅在角度聯(lián)接區(qū)域70、還在柔性唇緣30和31的熔合端部34、在橫向壁(未示出)定位的支柱、以及還在止擋件21a 和21b處進(jìn)行加固。
因此，最后如圖4所述，通過在型材10和11的端部、在角部聯(lián)接區(qū)域70熔合，得到焊接的兩個(gè)型材10和11的關(guān)聯(lián)件，其是完好不可滲透的并且具有完美外觀，同時(shí)通過角部聯(lián)接件或托架2提供所述關(guān)聯(lián)件的剛度，所述剛度通過對(duì)應(yīng)于連接器凸起部的端部以及型材的內(nèi)壁的熔合材料的連續(xù)區(qū)域而加強(qiáng)。
權(quán)利要求
1.一種通過將用于雙層玻璃構(gòu)件的插件框架的組成型材(10，11)的兩端抵接在一起而形成的關(guān)聯(lián)件，所述型材包括合成材料或主要由合成材料構(gòu)成，所述合成材料通常是熱塑性材料，所述型材使用優(yōu)選地由合成材料制成的連接器( 而固定在一起，所述連接器包括中心部分和配置有錨定機(jī)構(gòu)(30，31)的至少兩個(gè)延伸部或翅部02，23)，所述錨定機(jī)構(gòu)使得型材的所述端部圍繞連接器固定在一起，其特征在于，通過連接器固定在一起的所述型材端部沿著互補(bǔ)的各自角度斜切，使得所述端部彼此接觸并且至少在其大致整個(gè)斜切邊緣(40，41)熔合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的關(guān)聯(lián)件，其特征在于，所述型材端部沿著45°的角度斜切，所述型材端部被抵接以便形成直角并且通過所述抵接接觸而至少在其邊緣熔合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的關(guān)聯(lián)件，其特征在于，所述型材端部在從其邊緣小于5mm 的厚度上熔合，且優(yōu)選地在從其邊緣小于2mm的厚度上熔合。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的關(guān)聯(lián)件，其特征在于，錨定機(jī)構(gòu)包括在延伸部的外圍處形成突起的凸起部或凸塊(30，31，21a，21b)，所述突起建立與型材的內(nèi)壁接觸的區(qū)域。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的關(guān)聯(lián)件，其特征在于，所述凸起部的端部中的至少一些、優(yōu)選地全部被熔合，以便在型材的內(nèi)壁與連接器的翅部(22，2；3)之間建立接觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的關(guān)聯(lián)件，其特征在于，所述凸起部包括剛性支柱，所述支柱突出在每個(gè)翅部02，23)的兩個(gè)相反側(cè)面的每個(gè)側(cè)面上并且在型材端部的內(nèi)部上施加點(diǎn)應(yīng)力。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的關(guān)聯(lián)件，其特征在于，所述凸起部采用延伸突出的唇緣(30， 31)以及自由端(34)的形式，所述自由端接觸型材端部的內(nèi)壁。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的關(guān)聯(lián)件，其特征在于，所述凸起部采用止擋件Qla，21b)的形式。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的關(guān)聯(lián)件，其特征在于，連接器的錨定機(jī)構(gòu)(30， 31)基于優(yōu)選地填充有加固纖維的聚酰胺、SAN、PP或PE。
10.一種框架，所述框架包括根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的至少一個(gè)關(guān)聯(lián)件。
11.一種隔熱玻璃構(gòu)件，所述隔熱玻璃構(gòu)件包括根據(jù)權(quán)利要求10所述的框架，所述框架形成用于玻璃構(gòu)件的插件。
12.一種用于得到根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的關(guān)聯(lián)件的過程，其中，使用超聲波，以熔合型材端部的邊緣以及可選地熔合在延伸部本體的外圍處形成突起的凸起部的端部。
全文摘要
一種通過將用于雙層玻璃構(gòu)件的插件框架的組成型材(10，11)的兩端抵接在一起而形成的關(guān)聯(lián)件，所述型材包括合成材料或主要由合成材料構(gòu)成，所述合成材料通常是熱塑性材料，所述型材使用優(yōu)選地由合成材料制成的連接器(2)而固定在一起，所述連接器包括中心部分(21)和配置有錨定機(jī)構(gòu)(30，31)的至少兩個(gè)延伸部或翅部(22，23)，所述錨定機(jī)構(gòu)使得型材的所述端部圍繞連接器固定在一起，其特征在于，通過連接器固定在一起的所述型材端部沿著互補(bǔ)的各自角度斜切，使得所述端部彼此接觸并且至少在其大致整個(gè)斜切邊緣(40，41)熔合。間隔器框架包括這種關(guān)聯(lián)件，隔熱玻璃構(gòu)件包括這種框架。
文檔編號(hào)E06B3/96GK102187045SQ200980141616
公開日2011年9月14日 申請日期2009年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月20日
發(fā)明者R·蘇夫拉 申請人:法國圣-戈班玻璃公司